[화공단위조작실험 A+] 액체확산계수

소개

'액체확산계수'에 대한 결과 레포트 입니다.

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목차

1. Title
2. Date
3. Apparatus & Reagents
4. Results
5. Discussion
6. Reference

본문내용

1. Title
액체확산계수
2. Date

3. Apparatus & Reagents


<Figure 1,2,3. 액체확산계수 실험 장치>
- diffusion cell
- stirrer bar
- hot plate
- conductivity sensor
- acrylic vessel
- para film
- teflon tape
- beaker
- spoid
- 1L mass cylinder
- 250mL volumetric flask

<중 략>

Figure 7의 모세관 끝인 x=l에서 모이는 NaCl을 즉각적으로 제거해야 하기 때문에 증류수에 흐름을 만들어 주어야 한다. 따라서 hot plate 위에서 교반하고, 교반에 의한 흐름은 아크릴 베셀의 가운데로 들어가며 순환하기 때문에 확산 셀을 정가운데에 놓지 않도록 한다. 또한 확산셀의 상단에 증류수의 횡방향 흐름이 형성되도록 모세관 상단이 수면의 5mm 아래에 있도록 설치한다. 전도도 센서를 아크릴 베셀에 끼우고, para film으로 감아 아크릴 베셀 안의 용액이 새어 나가지 않도록 한다. 만약 전도도 값이 너무 커져 오류가 생기면 기기의 단위를 바로 바꾸어 측정하도록 한다.
확산 셀으로부터 확산되는 NaCl에 의해 아크릴 베셀의 증류수에 NaCl이 혼합된다. 여기서 NaCl은 전기 전도성을 지니기 때문에 시간에 따라 변화하는 NaCl의 양을 전도도 센서를 통해 측정하여 식(11)의 dk/dt을 기록한다.
실험은 총 네 번 진행하고, 5분 동안 10초 간격으로 전도도의 값을 입력한다. 네 번의 실험 데이터를 통해 시간에 따른 전기전도도 그래프를 그리고, 기울기를 통해 식(11)에 대입하여 확산도를 계산할 수 있다. 회차 별 그래프는 Graph 1, 2, 3, 4를 통해 확인할 수 있고, 대부분 선형의 양상을 띤다. 따라서 선형의 추세선을 그렸고, R2은 모두 0.9 이상이며 평균은 0.9438이므로 추세선과 크게 벗어나지 않는다고 판단한다.

참고자료

· McCabe, McCabe의 단위조작 7판, 사이플러스, p.442 (2017)
· McCabe, McCabe의 단위조작 7판, 사이플러스, p.444, 446-447 (2017)
· https://en.wikipedia.org/wiki/Mass_diffusivity, Mass diffusivity
· Peter Atkins, Juilo de Paula, James Keeler, 물리화학 11판, 교보문고, p.515-516
· https://en.wikipedia.org/wiki/Molar_conductivity, Molar conductivity